基于单片机的数字电能表的设计

靳恒伟

摘 要

电能是现代居民生活最基本的保障，电能的出现大大加快了社会文明的进步。但在社会不断发展的情况下，电子产品越来越多，人们对电能的需求出现了矛盾。为了将这一根本矛盾缓解，可以采用分时计费的方式调节人们的用电行为。本研究是基于80C51单片机作为主控芯片，对数字电能表进行设计。该电能表可以对家用220V的电器所用电量进行采集并计算，通过单片机将不同时段的用电量分别计费，同时大大提高了电能计量装置的可靠性，将用电进行了科学化和自动化的管理。

【关键词】单片机 数字电能表 设计

1 系统工作原理

当今电力自动化的程度逐渐提高，越来越多的居民区已经实现了远程抄表系统的使用。近年来，为了适应峰谷电价不同的需要，分时数字电能表产生了。它可以分别计量峰，谷，平三个时段的用电量，对不同时间的用电量采取不同的计价方式，发挥电价调节的作用，将电力资源进行合理的应用。数字电表分为电能计量模块和电能数据处理及通讯模块这两个方面。电能计量模块是通过使用电能计量芯片来记录是否有电能产生，电压，电流值，功率等数据。然后再将采集到的数据传递到电能数据处理模块。该模块将处理后的数据储存到Flash芯片中，将电能数据显示在液晶屏上。整体框架如图1所示。

2 系统硬件设施

2.1 电量采集电路设计

本文设计的基于单片机的数字电能表，是一种基本结构与特性和通用仪表类似的智能型仪器，但又有其自身的特点。……